文章封面
部分内容解读
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图2: 该图展示了不连续沉淀合金的微观结构特征。扫描电镜图像显示存在大量纳米棒状析出物。电子背散射衍射的晶粒取向图证实合金为完全再结晶的面心立方结构,并清晰可见锯齿状的晶界。扫描透射电镜的明场像和从(100)超晶格斑点获取的暗场像进一步揭示了晶界的锯齿形貌以及析出相的L1₂有序结构。原子探针断层扫描的三维重构和近程成分分布图直观地显示了Ti元素的偏聚,并定量给出了L1₂析出相(富Ni, Al, Ti)与基体(富Cr, Fe, Co)的化学成分。
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图4:该图对比了不连续沉淀合金与单相参考合金的抗氢脆性能和氢分布行为。拉伸曲线表明,不连续沉淀合金在充氢后保持了约1.7 GPa的超高强度,其氢致伸长损失(20.5%)显著低于参考合金(30.9%)。与多种合金中其他类型析出相的对比显示,本文的不连续L1₂沉淀突破了强度与抗氢脆性改善之间的传统权衡趋势。氢渗透和热脱附谱分析表明,不连续沉淀合金具有更低的氢有效扩散系数和更高的次表面氢浓度。基于氢浓度分布计算出的临界氢浓度,不连续沉淀合金比参考合金高出约1.5倍。
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图6:该图揭示了氢致裂纹扩展行为的差异。断口扫描电镜图像显示,不连续沉淀合金的沿晶裂纹表面崎岖不平,而参考合金的则较为平坦。在微米和纳米尺度的裂纹路径观察中,不连续沉淀合金的裂纹表现出显著的偏转,并与L1₂析出物发生相互作用,形成纳米级的锯齿状路径;相比之下,参考合金的裂纹路径平直且沿晶面扩展。
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图8:该图通过低温原子探针断层扫描直接观测了氢(以氘同位素标记)在原子尺度上的分布。三维重构图和切片图清晰地显示,氘原子并非均匀分布或富集在相界面,而是选择性地聚集在L1₂析出相的内部。一维成分分布曲线进一步定量证实,氘在L1₂析出相内部的浓度可达约4 at.%,远高于基体。
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图10:该图通过密度泛函理论计算,深入分析了L1₂结构中氢固溶能分布与最近邻原子环境的关系。将八面体间隙位点按最近邻Al或Ti原子数目分类后的柱状图表明,氢固溶能呈现双峰分布的原因源于L1₂有序结构中的两类本征位点:O1位点(最近邻无Al/Ti)和O2位点(最近邻有2个Al/Ti)。O1位点具有更低的平均固溶能(-0.22 eV),是强氢捕获位点。
来源:http://www.ecorr.org.cn/dhTJDAOHANG/fhjs/jishuchengguo/2026-02-11/197665.html